高中 | 转化率、产率 题目答案及解析

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选修四

第二章 化学反应速率和化学平衡

第三节 化学平衡

转化率、产率

以物质$\rm X$$\rm Y$为原料合成$\rm Z$涉及的反应如下:

反应ⅰ:$\text{X}\left( \text{g} \right)\text{+3Y}\left( \text{g} \right)\rightleftharpoons \text{Z}\left( \text{g} \right)\text{+W}\left( \text{g} \right)\qquad\Delta{{H}_{\text{1}}} {=-}a\text{ kJ}\cdot \text{mo}{{\text{l}}^{\text{-1}}}$

反应ⅱ:$\text{X}\left( \text{g} \right)\text{+Y}\left( \text{g} \right)\rightleftharpoons \text{M}\left( \text{g} \right)\text{+W}\left( \text{g} \right)\qquad\Delta{{H}_{\text{2}}}\text{=+}b\text{ kJ}\cdot \text{mo}{{\text{l}}^{\text{-1}}} (a$$b$均为正数$\rm )$

$\rm 1\;\rm mol\;\rm X$$\rm 3\;\rm mol\;\rm Y$置于压强为$p\text{ MPa}$的恒压密闭容器中进行上述反应,平衡时$\rm X$的转化率、$\rm Z$$\rm M$的选择性$\rm [$已知:$\rm Z$$\rm M$的选择性$=\left. \dfrac{n\left( \text{Z}或\text{M} \right)}{n\left( \text{X}的变化量\right)} \right]$随温度的变化曲线如图所示。下列有关说法正确的是$(\qquad)$

["

${{\\text{L}}_{\\text{1}}}$代表$\\text{X}\\left( \\text{g} \\right)$的转化率随温度的变化曲线

","

若从体系中分离出$\\text{W}\\left( \\text{g} \\right)$,则反应速率一定降低,$\\rm X$的转化率增大

","

$\\rm K$点时进行反应ⅰ和反应ⅱ的速率相等

","

$\\rm K$点对应温度下$\\text{W}\\left( \\text{g} \\right)$的分压为$\\text{Z}\\left( \\text{g} \\right)$分压的$\\rm 2$

"]
[["D"]]

$\rm Z$$\rm M$的选择性之和应为$\rm 100\%$,温度升高,反应ⅰ平衡逆向移动,$\rm Z$的选择性降低,反应ⅱ平衡正向移动,$\rm M$的选择性升高,${{\text{L}}_{\text{1}}}$代表$\rm Z$的选择性,${{\text{L}}_{2}}$代表$\rm M$的选择性,${{\text{L}}_{3}}$代表$\text{X}\left( \text{g} \right)$的转化率随温度的变化曲线,据此回答。

$\rm A$${{\text{L}}_{3}}$代表$\text{X}\left( \text{g} \right)$的转化率随温度的变化曲线,$\rm A$错误;

$\rm B$.若从体系中分离出$\text{W}\left( \text{g} \right)$,容器为恒压容器,容器体积减小,反应物浓度不一定减小,反应速率不一定降低,平衡正向移动,$\rm X$的转化率增大,$\rm B$错误;

$\rm C$$\rm K$点时代表$\rm Z$$\rm M$的选择性相等,没有时间数据,不能表明进行反应ⅰ和反应ⅱ的速率相等,$\rm C$错误;

$\rm D$$\rm K$点对应温度下$\rm Z$$\rm M$的选择性相等,说明生成$\rm Z$$\rm M$的物质的量相等,根据反应ⅰ和ⅱ的化学计量系数,可知生成$\rm W$的物质的量是$\rm Z$$\rm 2$倍,$\text{W}\left( \text{g} \right)$的分压为$\text{Z}\left( \text{g} \right)$分压的$\rm 2$倍,$\rm D$正确。

故选:$\rm D$

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